每天解决一个问题10：被忽略的C语言位段

ALTIUM2 · 发表于 2015-9-5 23:54:15

本帖最后由 ALTIUM2 于 2015-9-5 23:54 编辑

每天解决一个问题10：被忽略的C语言位段（位段也叫位域）

说真的，什么是“位段”，想当初自己还真的不是很了解，因为压根就用不着，更何况如今FLASH都是上512KB的容量，估计很少很少有人用到，但有时候还是非常有用的。

关键优势：

在一些经济型产品设计中，多一点浪费，少一点又不能完成项目需求，所以“能省就省，花最少的钱办最多的事”。采用位段结构既能够节省空间，而且又方便于操作。

位段定义：

C语言允许在一个结构体中以位为单位来指定其成员所占内存长度，这种以位为单位的成员称为“位段”或称“位域”( bit field) ，这样利用位段能够用较少的位数存储数据。

应用举例：

例如在有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位。比如我们经常会有开关量的使用，而它只有0和1两种状态，用一位二进位即可。我们正常直接一个字符型搞定，但如果用位段，我们一个字符却能够存8个开关量，总大小只有一个字节，而如果用字符型就要8个字节，这种优势十分明显啊。

如何定义：

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struct 位域结构名

{ 位域列表 };

其中位域列表的形式为：

类型说明符位域名：位域长度

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例如：

struct packed-data
{
  unsigned a：2;
  unsigned　b：6;
  unsigned　c：4;
  unsigned　d：4;
  int i;
}data;

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存放方式：

a是字符型，占两位，说明data为packed-data变量，共占两个字节。其中位段a占2位，位域b占6位，位域c和d占4位。

终上所述，位段在本质上就是一种结构类型，其成员是按二进位分配的。

使用须知：
1)位段的类型只能是int，unsigned int，signed int三种类型，不能是char型或者浮点型；

2)位段占的二进制位数不能超过该基本类型所能表示的最大位数，比如在VC中int是占4个字节，那么最多只能是32位；

3)无名位段不能被访问，但是会占据空间；

4)不能对位段进行取地址操作；

5)若位段占的二进制位数为0，则这个位段必须是无名位段，下一个位段从下一个位段存储单元(这里的位段存储单元经测试在VC环境下是4个字节)开始存放；

6)若位段出现在表达式中，则会自动进行整型升级，自动转换为int型或者unsigned int。

7)对位段赋值时，最好不要超过位段所能表示的最大范围，否则可能会造成意想不到的结果。

8)位段不能出现数组的形式。

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